专利名称：一种金属防腐清洗液的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于金属的防腐清洗液。
背景技术：
随着微电子技术的发展，甚大规模集成电路芯片集成度已达几十亿个元器件，特征尺寸已经进入纳米级，这就要求微电子工艺中的几百道工序，尤其是多层布线、衬底、介质必须要经过化学机械平坦化。在化学机械平坦化处理之后，由抛光浆料的颗粒、化学添加剂以及抛光过程中的反应产物所构成的污染物会残留在晶圆的表面上。这些污染物必须在进入到下一步骤之前清洗干净，以避免降低器件的可靠性。对于金属材料来说，还要能在清洗过程中保护金属表面不受腐蚀，避免产生缺陷并导致半导体器件性能变差。现有技术中典型的清洗液主要是去离子水、过氧化氢溶液和稀氨水等，这些清洗液主要用于清洗前序工艺中的残留液。该前序工艺比如是1)化学机械抛光工艺，经过化学机械抛光后的金属表面会残留少量的抛光液；2)刻蚀去强光阻工艺，该工艺之后也会残留去强光阻液；幻沉积工艺以及其他工艺等等。其中的残留液被清洗干净后，但金属表面的腐蚀仍然存在。金属表面的腐蚀会影响金属表面平坦度，也使缺陷水平居高不下，从而降低产品良率和收益率。一些清洗液已被公开，如美国专利US2004/0204329，US2003/0216270， US2004/0082180, US6147002, US6443814, US6719614, US6767409, US6482749 等，其都是关于清洗液或清洗液的使用方法。如专利US6147002中的清洗液是关于一种酸性水溶液的清洗液，其还包括0. 5 5重量％的含氟物质，该清洗液适合于清洗铜金属半导体晶片的集成电路元器件。但上述专利中的清洗液，或是含有毒性物质，对环境不友善；或是清洗效率不够高等缺陷；或是清洗使用范围窄，例如US6443814专利的清洗液只能够清洗含铜金属层的晶片。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出了一种新的金属防腐清洗液。本发明揭示了一新的用于金属层的化学机械抛光后清洗及其他涉及金属表面清洗的清洗液。这种清洗液至少含有一种或多种磷酸酯类表面活性剂。详细说来，本发明的具体方法是向清洗液中添加了一种或多种磷酸酯类表面活性
剂。所述的磷酸酯类表面活性剂具有如下结构 OO
两个以上结构式1的多元醇磷酸酯。其中R为C8 C22的烷基或烷基苯、甘油基(C3H5O3-)等；η = 3 30，M = H，K， NH4, (CH2CH2O) ！ 3ΝΗ3 ！和 / 或 Na。
本发明中所述的磷酸酯类表面活性剂的含量为重量百分比0. 0005 2%，较佳为 0. 001 1%。本发明中还可以含有金属络合剂，所述的金属络合剂为氨羧化合物及其盐、有机羧酸及其盐、有机膦酸及其盐、有机胺。具体为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、苏氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、环己烷四乙酸、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸和三乙烯四胺六乙酸、醋酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、马来酸、苹果酸、乳酸、没食子酸和磺基水杨酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羟基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸、多氨基多醚基甲叉膦酸、乙二胺、甲醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺等。所述的盐为钾盐、钠盐和/或铵盐的一种或多种；所述的络合剂的含量为质量百分比0.01 10%。其他量用水补足。本发明的清洗液pH为2-11。本发明的清洗液中，还可以含有醇类和/或醚等溶剂，所述醇类为乙醇、乙二醇、 丙三醇，所述醚为乙二醇单甲醚、乙二醇二单甲醚、丙二醇单甲醚和/或丙二醇单乙醚。所述的醇和/或醚的含量为质量百分比0.5 10%。本发明的清洗液中还含有pH调节剂、粘度调节剂、消泡剂和杀菌剂等本领域常规的添加剂来达到清洗效果。本发明的清洗液可制备浓缩样品，在使用前用去离子水稀释到本发明的浓度范围。使用本发明的清洗液可以有效清除抛光残留物，防止金属材料的整体和局部腐蚀，使缺陷明显下降，提高表面质量。
附图1 8为浸泡后铝表面光学显微镜图，其中图1为对比1，图2为对比2，图 3 8为实施例53 58。附图9 12为清洗后铜图形晶片表面光学显微镜图，其中图9为对比3，图10 12为实施例59 61。
具体实施例方式下面用实施例来进一步说明本发明，但本发明并不受其限制。实施例1 52表1给出了本发明的清洗液的实施例1 52，按表中所给配方，将组分混合均勻， 用水补足质量百分比至100%。用KOH或HNO3调节到所需要的PH值。表1 实施例1 5权利要求
1.一种金属防腐清洗液，其特征在于，至少含有一种或多种磷酸酯类表面活性剂。
2.如权利要求1所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯类表面活性剂具有如下结构
3.如权利要求2所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯类表面活性剂的含量为重量百分比0. 0005 2%。
4.如权利要求3所述清洗液，其特征在于，所述的磷酸酯类表面活性剂的含量为重量百分比0. 001
5.如权利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液还含有金属络合剂，所述的金属络合剂为氨羧化合物及其盐、有机羧酸及其盐、有机膦酸及其盐、有机胺。
6.如权利要求5所述清洗液，其特征在于，所述金属络合剂为甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、 亮氨酸、脯氨酸、苯丙氨酸、酪氨酸、色氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、丝氨酸、天冬氨酸、苏氨酸、谷氨酸、天冬酰胺、谷氨酰胺、氨三乙酸、乙二胺四乙酸、环己烷四乙酸、乙二胺二琥珀酸、二乙烯三胺五乙酸和三乙烯四胺六乙酸、醋酸、草酸、柠檬酸、酒石酸、丙二酸、丁二酸、 马来酸、苹果酸、乳酸、没食子酸和磺基水杨酸、2-膦酸丁烷-1，2，4-三羧酸、氨基三甲叉膦酸、羟基乙叉二膦酸、乙二胺四甲叉膦酸、二乙烯三胺五甲叉膦酸、2-羟基膦酸基乙酸、乙二胺四甲叉膦酸和多氨基多醚基甲叉膦酸、乙二胺、甲醇胺、乙醇胺、二乙烯三胺、五甲基二乙烯三胺、多乙烯多胺、三乙烯四胺、四乙烯五胺，所述的盐为钾盐、钠盐和/或铵盐的一种或多种；
7.如权利要求5或6所述的清洗液，其特征在于，所述的络合剂的含量为质量百分比 0. 01 10%。
8.如权利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液还含有醇类和/或醚。
9.如权利要求8所述清洗液，其特征在于，所述醇类为乙醇、乙二醇、丙三醇、所述醚为乙二醇单甲醚、乙二醇二单甲醚、丙二醇单甲醚和/或丙二醇单乙醚。
10.如权利要求8所述清洗液，其特征在于，所述的醇和/或醚的含量为质量百分比 0. 5 10%。
11.如权利要求1所述清洗液，其特征在于，所述清洗液PH为2-11。
全文摘要
本发明揭示一种用于金属的防腐清洗液，其至少含有一种磷酸酯类表面活性剂。使用本发明的清洗液可以防止金属清洗中产生腐蚀或点蚀，能有效地清洗抛光残留物。
文档编号C23G1/00GK102560510SQ201010582130
公开日2012年7月11日 申请日期2010年12月10日 优先权日2010年12月10日
发明者张建, 荆建芬, 蔡鑫元 申请人:安集微电子(上海)有限公司